NL1035297C2 - Balancing device and system. - Google Patents

Description

Balanceerinrichting en systeemBalancing device and system

De uitvinding heeft betrekking op een balanceerinrichting en systeem waarop een gebruiker kan balanceren.The invention relates to a balancing device and system on which a user can balance.

55

Een dergelijk inrichting is bekend uit octrooipu-blicatie US 5,613,690. De daarin beschreven inrichting omvat een bovenplaat waarop een persoon kan gaan staan. De bovenplaat kan kantelen ten opzichte van een onderplaat 10 doordat de bovenplaat wordt ondersteund door een bolvormige ondersteuning die lagers bevat. De inrichting omvat een viertal verende elementen om weerstand te creëren.Such a device is known from patent publication US 5,613,690. The device described therein comprises a top plate on which a person can stand. The top plate can tilt with respect to a bottom plate 10 in that the top plate is supported by a spherical support that contains bearings. The device comprises four resilient elements to create resistance.

Het is een doel van de uitvinding om een verbeterde balanceerinrichting te verschaffen, waarbij de weer-15 stand die een gebruiker ondervindt tijdens het kantelen nauwkeuriger instelbaar is dan bij de bekende inrichtingen .It is an object of the invention to provide an improved balancing device, wherein the resistance encountered by a user during tilting is more accurately adjustable than with the known devices.

Dit doel wordt bereikt door een balanceerinrichting waar een gebruiker op kan balanceren, omvattende: 20 - een balanceerorgaan waar de gebruiker al dan niet met volledig gewicht op kan plaatsnemen; - een basisorgaan voor het plaatsen van de balanceerinrichting op een ondergrond; - een staafvormig steunorgaan ingericht tussen het 25 basisorgaan en het balanceerorgaan; - een scharnierkoppeling ingericht tussen het basisorgaan en het balanceerorgaan, waarbij het balanceerorgaan via de scharnierkoppeling en het steunorgaan is gekoppeld aan het basisorgaan, 30 zodanig dat het balanceerorgaan op een centrale plek wordt ondersteund en ten opzichte van het basisorgaan kan kantelen, de inrichting verder omvattend; 1035297 2 - een huls die is ingericht om het steunorgaan, waarbij een positie van de huls in een lengterichting van het steunorgaan instelbaar is; - een aantal verende elementen die ieder bij een 5 eerste uiteinde daarvan scharnierbaar bevestigd zijn aan het basisorgaan of aan het balanceerorgaan en bij een tweede uiteinde scharnierbaar bevestigd zijn aan de huls.This object is achieved by a balancing device on which a user can balance, comprising: - a balancing member on which the user can sit with or without full weight; - a basic member for placing the balancing device on a surface; - a rod-shaped support member arranged between the base member and the balancing member; - a hinge coupling arranged between the base member and the balancing member, wherein the balancing member is coupled to the base member via the hinge coupling and the support member, such that the balancing member is supported at a central location and can tilt with respect to the base member, further comprising the device ; - a sleeve which is arranged around the support member, wherein a position of the sleeve can be adjusted in a longitudinal direction of the support member; - a number of resilient elements, each of which is hingedly attached to the base member or to the balancing member at a first end thereof and which is hingedly attached to the sleeve at a second end.

Door de positie van de huls in te stellen verandert de hefboomwerking van het steunorgaan. Hierdoor kan 10 de veerkracht die de gebruiker ondervindt, worden inge-steld door een positie van slechts één enkele component van de inrichting aan te passen.By adjusting the position of the sleeve, the leverage action of the support member changes. As a result, the spring force experienced by the user can be adjusted by adjusting a position of only a single component of the device.

In een uitvoeringsvorm omvat de scharnierkoppeling een cardankoppeling. Hierdoor kan de bovenplaat kantelen 15 op twee dwarsliggende assen.In one embodiment, the hinge coupling comprises a cardan coupling. This allows the top plate to tilt on two transverse axes.

In een uitvoeringsvorm omvat de balanceerinrich-ting vier verende elementen. Bij voorkeur worden de veren diagonaal geplaatst zodat de krachten bij de meest gebruikte oefeningen verdeeld worden over twee verende ele-20 menten tegelijk. Dit verhoogt de levensduur van de verende elementen.In een uitvoeringsvorm zijn de verende elementen lineaire veren. Indien de veren een lineaire veerkarakte-ristiek hebben, zijn ze goed in te stellen en kan er een betere en consistentere meting gedaan worden. Ook kan 25 hierdoor gemakkelijk teruggekeken worden op voorgaande metingen waardoor het verloop van een behandelingsproces inzichtelijker wordt.In one embodiment, the balancing device comprises four resilient elements. The springs are preferably placed diagonally so that the forces in the most commonly used exercises are distributed over two spring elements at the same time. This increases the service life of the spring elements. In one embodiment, the spring elements are linear springs. If the springs have a linear spring characteristic, they are easy to adjust and a better and more consistent measurement can be done. This also makes it easy to look back on previous measurements, making the course of a treatment process more transparent.

In een uitvoeringsvorm is de huls door middel van een schroefdraad in de lengterichting van het steunorgaan 30 te verplaatsen.In one embodiment, the sleeve can be moved in the longitudinal direction of the support member 30 by means of a screw thread.

In een verdere uitvoeringsvorm is het steunorgaan vastgekoppeld aan het balanceerorgaan en de verende elementen scharnierbaar zijn bevestigd aan het basisorgaan.In a further embodiment, the support member is coupled to the balancing member and the resilient elements are pivotally attached to the base member.

33

In een andere uitvoeringsvorm is het steunorgaan vastgekoppeld aan het basisorgaan en de verende elementen scharnierbaar zijn bevestigd aan het balanceerorgaan.In another embodiment the support member is coupled to the base member and the resilient elements are pivotally attached to the balancing member.

In een uitvoeringsvorm omvat het basisorgaan een 5 plaatvormige constructie. De plaat zorgt ervoor dat de inrichting stabiel staat en gemakkelijk te plaatsen is op zowel gladde als andere ondergronden.In one embodiment the basic member comprises a plate-shaped construction. The plate ensures that the device is stable and easy to place on both smooth and other surfaces.

In een uitvoeringsvorm is het balanceerorgaan kantelbaar ten opzichte van het basisorgaan over één of twee 10 assen met een maximale kantelhoek van tussen 15°-25°. Een grotere kantelhoek zou voor blessures kunnen zorgen, en een kleinere kantelhoek geeft te weinig oefening voor de gebruiker.In one embodiment the balancing member is tiltable with respect to the base member over one or two axes with a maximum tilt angle of between 15 ° -25 °. A larger tilt angle could cause injuries, and a smaller tilt angle provides too little practice for the user.

In een uitvoeringsvorm omvat het balanceerorgaan 15 een ronde bovenplaat omvat die groot en sterk genoeg is om een persoon te kunnen dragen als deze met het volle gewicht bovenop de bovenplaat staat.In one embodiment, the balancing member 15 comprises a round top plate that is large and strong enough to be able to carry a person when it is on top of the top plate with the full weight.

In een uitvoeringsvorm omvat de balanceerinrich-ting een sensor omvat voor het meten van de kanteling van 20 het balanceerorgaan ten opzichte van het horizontale vlak.In one embodiment the balancing device comprises a sensor for measuring the tilt of the balancing member relative to the horizontal plane.

In een uitvoeringsvorm omvat de sensor een accelerometer omvat voor het meten van een hoekversnelling van de kanteling van het balanceerorgaan. Een accelerometer kan op een willekeurige plek onder/in de bovenplaat worden 25 geplaatst.In one embodiment the sensor comprises an accelerometer for measuring an angular acceleration of the tilt of the balancing member. An accelerometer can be placed at any location below / in the top plate.

De uitvinding heeft ook betrekking op een balan-ceersysteem omvattende een balanceerinrichting zoals hierboven beschreven, waarbij het balanceersysteem verder omvat : 30 - een computer ingericht om een signaal te ontvan gen van de sensor, en voor het laden van een programma dat het signaal gebruikt om een aantal specifieke acties uit te voeren; 4 - een beeldscherm voor het weergeven van gegevens aan de gebruiker.The invention also relates to a balancing system comprising a balancing device as described above, wherein the balancing system further comprises: - a computer adapted to receive a signal from the sensor, and for loading a program that uses the signal to implement a number of specific actions; 4 - a screen for displaying data to the user.

De uitvinding is gebaseerd op het principe van de oefentol/ balansplank. Daarbij is er geen feedback via een 5 computer mogelijk. Door het toevoegen van een sensor die de kantelhoek van de balansplank registreert, kunnen er meer gegevens uit het apparaat gehaald worden wat gebruikt kan worden voor opslag van trainingsgegevens en real time visuele feedback. Een oefentol is niet in te stellen qua 10 moeilijkheidsgraad en heeft geen vering. Door het toevoegen van veerelementen die instelbaar zijn en voor een desgewenst hogere of lagere veerkracht zorgen, wordt het in-stapniveau omlaag gebracht en wordt de moeilijkheid aanpasbaar. Hierdoor kan er effectiever getraind worden.The invention is based on the principle of the training top / balance board. In addition, no feedback via a computer is possible. By adding a sensor that records the tilt angle of the balance board, more data can be retrieved from the device which can be used for storage of training data and real-time visual feedback. A practice toll cannot be set in terms of difficulty and has no suspension. By adding spring elements that are adjustable and provide for a higher or lower spring force, if desired, the step-in level is lowered and the difficulty becomes adaptable. This allows more effective training.

1515

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt aan de hand van een beschrijving van enkele uitvoeringsvormen onder verwijzing naar de aangehechte figuren, waarin: 20 Fig. 1 een balanceersysteem toont volgens een uit voeringsvorm van de uitvinding;Further advantages, features and details of the present invention will be further elucidated on the basis of a description of some embodiments with reference to the attached figures, in which: 1 shows a balancing system according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 een uitvoeringsvorm toont van een balan-ceerinrichting zoals die in het balanceersysteem van Figuur 1 gebruikt kan worden; 25 Fig. 3 schematisch wordt aangeven hoe de boven plaat gekoppeld kan zijn met de onderplaat;FIG. 2 shows an embodiment of a balancing device such as can be used in the balancing system of FIG. 1; FIG. 3 schematically shows how the top plate can be coupled to the bottom plate;

Fig. 4 een stroomdiagram toont met systeemhande-lingen die worden uitgevoerd voor het kalibreren volgens een uitvoeringsvorm; 30 Fig. 5 een stroomdiagram toont waarin een procedu re wordt getoond voor het ophalen van meetwaarden door de elektronische schakeling.FIG. 4 shows a flow chart with system operations performed for calibration according to an embodiment; FIG. 5 shows a flow chart showing a procedure for retrieving measured values by the electronic circuit.

55

Figuur 1 toont een balanceersysteem 1 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het balanceersysteem 1 bestaat in dit voorbeeld uit een balanceerinrichting met een bovenplaat 2 en een onderplaat 3 waartussen zich vier 5 verende elementen 4 bevinden, waarvan in Figuur 1 slechts twee gedeeltelijk zichtbaar zijn. Het balanceersysteem 1 bestaat verder uit een veiligheidsrek 5, een computer 6 en een beeldscherm 7. Het beeldscherm 7 wordt ondersteund door een paal 8. Aan de onderzijde van de bovenplaat 2 is 10 een sensor bevestigd (niet zichtbaar in Figuur 1) die via een communicatiekabel 10 data kan uitwisselen met de computer 6. De sensor is bijvoorbeeld een gyroscoop die een kantelhoek van de bovenpiaat 2 meet.Figure 1 shows a balancing system 1 according to an embodiment of the invention. In this example, the balancing system 1 consists of a balancing device with an upper plate 2 and a lower plate 3 between which there are four resilient elements 4, of which only two are partially visible in Figure 1. The balancing system 1 further comprises a safety rack 5, a computer 6 and a screen 7. The screen 7 is supported by a pole 8. At the bottom of the top plate 2 a sensor is mounted (not visible in Figure 1) which via a communication cable 10 can exchange data with the computer 6. The sensor is, for example, a gyroscope that measures a tilt angle of the upper plate 2.

De bovenplaat 2 wordt op een centrale plek schar-15 nierbaar ondersteund door een ondersteuning (niet zichtbaar) waardoor de bovenplaat 2 instabiel is en kan kantelen ten opzichte van de onderplaat 3. Hierdoor kan een persoon die op de bovenplaat 2 gaat staan, door middel van het verplaatsen van het evenwicht, oefeningen doen op de 20 bovenplaat 2. De persoon kan dus balanceren op de bovenplaat 2. Om deze reden wordt de bovenplaat 2 ook aangeduid als zijnde een balanceerorgaan 2. Om de persoon bij het opstappen en/of het balanceren op de bovenplaat 2 te helpen, is het veiligheidsrek 5 aanwezig dat in dit voorbeeld 25 een ronde stang omvat waaraan de persoon zich kan vasthouden.The top plate 2 is pivotally supported at a central location by a support (not visible) whereby the top plate 2 is unstable and can tilt with respect to the bottom plate 3. This allows a person who stands on the top plate 2 to of moving the balance, doing exercises on the top plate 2. The person can therefore balance on the top plate 2. For this reason, the top plate 2 is also referred to as a balancing member 2. To the person when getting on and / or To help balance the upper plate 2, the safety rack 5 is present which in this example 25 comprises a round rod to which the person can hold.

Afhankelijk van de toepassing van het balanceersysteem 1 kan de computer 6 zijn voorzien van verschillende software applicaties. Een mogelijke toepassing is het 30 helpen revalideren van de persoon door de persoon oefeningen te laten doen op de balanceerinrichting. De persoon kan hierbij feedback krijgen van de computer via geluiden en/of gegevens getoond op het beeldscherm. De software kan 6 mogelijk een spelprogramma omvatten waarmee de persoon een spel kan spelen waarbij het spel input krijgt van de sensor. Het balanceersysteem 1 kan dus voor zowel revalida-tiedoeleinden worden gebruikt als voor gaming alsook voor 5 een combinatie van de twee.Depending on the application of the balancing system 1, the computer 6 can be provided with different software applications. A possible application is to help rehabilitate the person by having the person do exercises on the balancing device. The person can receive feedback from the computer through sounds and / or data shown on the screen. The software may possibly include a game program with which the person can play a game in which the game receives input from the sensor. The balancing system 1 can therefore be used for both rehabilitation purposes and for gaming as well as for a combination of the two.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van een balan-ceerinrichting 18 zoals die in het balanceersysteem 1 van Figuur 1 gebruikt kan worden. De balanceerinrichting 18 omvat de bovenplaat 2, de onderplaat 3 en vier verende 10 elementen 4. De onderplaat 3, ook wel basisorgaan 3 genoemd, zorgt ervoor dat de balanceerinrichting 18 stabiel op een ondergrond kan staan en gemakkelijk te plaatsen is op zowel gladde als andere ondergronden. Het basisorgaan 3 kan in plaats van een rond platform zoals in Figuur 2, ook 15 op een ander type constructie zijn, zoals bijvoorbeeld een kruis of poten.Figure 2 shows an embodiment of a balancing device 18 such as can be used in the balancing system 1 of Figure 1. The balancing device 18 comprises the upper plate 2, the lower plate 3 and four resilient elements 4. The lower plate 3, also referred to as the base member 3, ensures that the balancing device 18 can stand stably on a surface and is easy to place on both smooth and other surfaces. surfaces. Instead of a round platform as in Figure 2, the base member 3 can also be on another type of construction, such as for instance a cross or legs.

De balanceerinrichting 18 van Figuur 2 omvat verder een viertal scharnieren 19 die zijn ingericht voor het scharnierbaar bevestigen van de verende elementen 4 aan de 20 onderplaat 3. Verder is een huls 20 aanwezig die om een steunorgaan 21 is ingericht. De huls 20 is in een lengterichting van het steunorgaan 21 instelbaar. Met andere woorden, de afstand van de huls 20 tot de bovenplaat 2 kan worden gevarieerd. Het steunorgaan 21 is via een scharnie-25 rende koppeling 22 verbonden met de onderplaat 3. In deze uitvoeringsvorm bestaat de scharnierende koppeling 22 uit een cardan-as koppeling met een kanteling over twee assen. In plaats van een cardan-as koppeling kan ook een scharnierende koppeling worden gebruikt die over slechts één as 30 scharniert, of een kogelgewricht dat willekeurig kan scharnieren. In Figuur 2 is verder nog een sensor 23 weergegeven. De sensor 23 is bijvoorbeeld een accelerometer om de hoekversnelling van de kanteling van de bovenplaat 2 7 ten opzichte van de onderplaat 3 te kunnen meten. De out-putwaardes van de sensor 23 worden in een uitvoeringsvorm in elektronische schakeling omgezet in een digitaal signaal voor verdere verwerking in de computer 6.The balancing device 18 of Figure 2 further comprises four hinges 19 which are adapted to pivotally attach the resilient elements 4 to the bottom plate 3. Furthermore, a sleeve 20 is provided which is arranged around a support member 21. The sleeve 20 is adjustable in a longitudinal direction of the support member 21. In other words, the distance from the sleeve 20 to the top plate 2 can be varied. The support member 21 is connected via a hinged coupling 22 to the bottom plate 3. In this embodiment, the hinged coupling 22 consists of a cardan-shaft coupling with a tilt over two axes. Instead of a cardan-shaft coupling, a hinged coupling can also be used that pivots on only one shaft 30, or a ball joint that can pivot randomly. A further sensor 23 is shown in Figure 2. The sensor 23 is, for example, an accelerometer for measuring the angular acceleration of the tilt of the top plate 7 with respect to the bottom plate 3. In one embodiment, the output values of the sensor 23 are converted in electronic circuit to a digital signal for further processing in the computer 6.

5 In de uitvoeringsvorm van Figuur 2 zijn de verende elementen 4 bevestigd op de onderplaat 3 en de huls 20. De verende elementen 4 lopen hierbij vanaf de onderplaat 3 van buiten naar binnen. De huls 20 is door middel van een schroefdraad naar boven en naar beneden te verplaatsen 10 waardoor de hefboomwerking van het steunorgaan 21 verandert. Indien de huls 20 naar boven wordt bewogen, wordt de hefboomarm groter en zodoende ook de veerkracht die de persoon ondervindt. Indien de huls 20 naar beneden wordt bewogen, wordt de hefboomarm kleiner.In the embodiment of Figure 2, the resilient elements 4 are mounted on the bottom plate 3 and the sleeve 20. The resilient elements 4 here run from the bottom plate 3 from the outside to the inside. The sleeve 20 can be moved up and down by means of a screw thread, as a result of which the leverage action of the support member 21 changes. If the sleeve 20 is moved upwards, the lever arm becomes larger and thus also the spring force experienced by the person. When the sleeve 20 is lowered, the lever arm becomes smaller.

15 In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvatten de verende elementen 4 lineaire duw-trekveren 4. Het voordeel van lineaire veren is dat ze een lineaire veerkarak-teristiek hebben en goed in te stellen zijn (in tegenstelling tot andere veeropties). Hierdoor kan er een betere en 20 consistentere meting gedaan worden. Ook kan hierdoor gemakkelijk teruggekeken op voorgaande metingen waardoor het verloop van het behandelingsproces inzichtelijker wordt.In an embodiment of the invention, the resilient elements 4 comprise linear push-pull springs 4. The advantage of linear springs is that they have a linear spring characteristic and are easy to adjust (in contrast to other spring options). This allows a better and more consistent measurement to be made. This also makes it easy to look back on previous measurements, making the course of the treatment process more transparent.

Bij voorkeur is de bovenplaat 2 zo gefabriceerd dat deze groot en sterk genoeg is om een persoon te kunnen 25 dragen als deze met het volle gewicht bovenop de bovenplaat 2 staat. De bovenplaat kan bijvoorbeeld gemaakt worden van metaal, maar ieder ander geschikt materiaal bekend bij de vakman zou gebruikt kunnen worden zoals kunststof, hout, keramiek, glas etcetera.The upper plate 2 is preferably manufactured in such a way that it is large and strong enough to be able to carry a person if he is standing on top of the upper plate 2 with the full weight. The top plate can, for example, be made of metal, but any other suitable material known to the person skilled in the art could be used such as plastic, wood, ceramic, glass, etc.

30 De datakabel 10 is bijvoorbeeld een USB kabel die eenvoudig in een standaard PC past voor datacommunicatie van de sensor met de computer 6. Opgemerkt wordt dat draadloze communicatie van de sensor 23 met een computer 8 ook mogelijk kan zijn. Bij revalidatietoepassing is het denkbaar dat de gegevens naar een computer op afstand worden gezonden via het Internet voor analyse en/of verdere verwerking.The data cable 10 is, for example, a USB cable that simply fits into a standard PC for data communication from the sensor to the computer 6. It is noted that wireless communication from the sensor 23 to a computer 8 may also be possible. With rehabilitation application, it is conceivable that the data is sent to a remote computer via the Internet for analysis and / or further processing.

5 Zoals hierboven reeds kort besproken kan de balan- ceerinrichting 18 bestaan uit twee parallel gepositioneerde (horizontaal geplaatste platen) waarbij de bovenplaat 2 in zijn neutrale stand horizontaal (dan wel parallel met de onderplaat 3) staat. Tussen de bodemplaat 3 en de on-10 derplaat 2 is er een kantelpunt dat bij voorkeur zo dicht mogelijk tegen de onderplaat 3 aanligt en een maximale kantelhoek heeft van 20° in zowel een x- als y-as en alle posities daartussen. De instabiele bovenplaat 2 wordt in een onbelaste situatie, door de vier veren 4 in de neutra-15 le stand gehouden. De veren 4 zijn in deze uitvoeringsvorm in het horizontale vlak ten opzichte van elkaar 90° gedraaid en lopen van de buitenkant van de onderplaat 3 diagonaal naar het middelpunt van de bovenplaat 2. Hierbij worden de veren 4 geleid door in iedere veer geplaatste 20 geleidingshuls, niet zichtbaar in de Figuren. De veren 4 zijn, door middel van het naar beneden draaien van de huls 20 waarop deze bevestigd zijn, in te stellen zodat de veerdruk variabel is.As already briefly discussed above, the balancing device 18 may consist of two parallel positioned (horizontally placed plates), the upper plate 2 in its neutral position being horizontal (or parallel to the lower plate 3). Between the bottom plate 3 and the bottom plate 2 there is a tilting point which is preferably as close as possible to the bottom plate 3 and has a maximum tilt angle of 20 ° in both an x and y axis and all positions between them. In an unloaded situation, the unstable top plate 2 is held in the neutral position by the four springs 4. In this embodiment the springs 4 are rotated 90 ° in the horizontal plane with respect to each other and extend diagonally from the outside of the bottom plate 3 to the center of the top plate 2. Here the springs 4 are guided by a guide sleeve placed in each spring, not visible in the Figures. The springs 4 can be adjusted by turning down the sleeve 20 on which they are mounted, so that the spring pressure is variable.

In Figuur 3 wordt schematisch aangeven hoe de bo-25 venplaat 2 gekoppeld kan zijn met de onderplaat 3 die in Figuur 3 is weggelaten. Figuur 3 toont de bovenplaat 2 waaraan het steunorgaan 21 wordt bevestigd met behulp van een aantal schroeven 31 en een tussengelegen plaat 32. Het steunorgaan 21 bestaat uit een cilindervormige component 30 waarin zich een doorgeboorde opening 33 bevindt, en een schijfvormige component die de schroeven 31 ontvangt. De huls 20 bestaat uit een in hoofdzaak kubusvormig hoofdlichaam en aan vier hoekpunten daarvan gepositioneerde klei- 9 nere in hoofdzaak kubusvormige verankeringslichamen 35. De huls 20 omvat een ronde bovenopening aan de bovenzijde waarin het cilindervormige deel van het steunorgaan 21 gestoken kan worden. Indien het steunorgaan 21 door de ronde 5 bovenopening gestoken wordt, kan een cilinder 36 door een zijopening van de huls 20 gestoken worden, die daarbij ook door de opening 33 van het steunorgaan 21 komt. Door het steunorgaan 21 kan hierna een stang 37 voorzien van schroefdraad in een opening van de cilinder 36 worden ge-10 draaid. Onderaan Figuur 3 is een scharnierkoppeling 38 getoond die aan een bevestigingsplaat 39 is vastgezet. De bevestigingsplaat 39 kan op zijn beurt met behulp van een aantal bouten 40 en moeren en ringen 42 bevestigd worden aan de niet getoonde onderplaat 3. Voordat de bovenplaat 2 15 bevestigd wordt het steunorgaan 21, wordt het steunorgaan gekoppeld aan de scharnierkoppeling 38. Bevestiging kan geschieden door middel van een pin met schroefdraad of iets dergelijks. Tussen de verankeringlichamen 35 van de huls 20 is ruimte die bedoeld is voor de uiteindes van de 20 veren 4. De veren 4 bevatten aan beide uiteindes een kop-pelorgaan waarin een gat zit. Het koppelorgaan van een veer 4 wordt nu tussen de verankeringlichamen 35 geplaatst waarna een pin 44 door de verankeringlichamen 35 en het koppelorgaan van de veer 4 wordt gestoken. De opening in 25 het koppelorgaan van de veer 4 is bijvoorkeur iets groter dan de doorsnede van de pin 44. Op deze wijze ontstaat speling die nodig is om de zijdelingse beweging die ontstaat door de kanteling op te vangen.Figure 3 shows diagrammatically how the top plate 2 can be coupled to the bottom plate 3 which is omitted in Figure 3. Figure 3 shows the top plate 2 to which the support member 21 is attached with the aid of a number of screws 31 and an intermediate plate 32. The support member 21 consists of a cylindrical component 30 in which there is a pierced opening 33, and a disc-shaped component containing the screws 31 receive. The sleeve 20 consists of a substantially cubic main body and smaller, substantially cubic anchoring bodies 35 positioned at four corner points thereof. The sleeve 20 comprises a round top opening at the top into which the cylindrical part of the support member 21 can be inserted. If the support member 21 is inserted through the round top opening, a cylinder 36 can be inserted through a side opening of the sleeve 20, which also comes through the opening 33 of the support member 21. A support rod 21 with screw thread can then be turned through the support member 21 into an opening of the cylinder 36. At the bottom of Figure 3 a hinge coupling 38 is shown which is fixed to a mounting plate 39. The mounting plate 39 can in turn be attached to the lower plate 3 by means of a number of bolts 40 and nuts and washers 42. Before the upper plate 2 is attached to the support member 21, the support member is coupled to the hinge coupling 38. Fastening can made by means of a threaded pin or the like. Between the anchoring bodies 35 of the sleeve 20 there is space intended for the ends of the springs 4. The springs 4 comprise a coupling member at both ends in which there is a hole. The coupling member of a spring 4 is now placed between the anchoring bodies 35, whereafter a pin 44 is inserted through the anchoring bodies 35 and the coupling member of the spring 4. The opening in the coupling member of the spring 4 is preferably slightly larger than the cross-section of the pin 44. In this way, play is created which is necessary to compensate for the lateral movement caused by the tilt.

In een uitvoeringsvorm, is de pin 44 zo gedimensi-30 oneerd dat hieromheen een lagerring 46 kan worden geplaatst die tijdens gebruik in contact komt met een binnenzijde van de opening van het koppelorgaan van de veren 4. Hierdoor wordt voorkomen dat te snel slijtage optreedt.In one embodiment, the pin 44 is dimensioned such that a bearing ring 46 can be placed around it which during use comes into contact with an inside of the opening of the coupling member of the springs 4. This prevents wear occurring too quickly.

1010

Ook hierbij geldt dat een omtrek van de lagerring 4 6 iets kleiner is dan de opening in het koppelorgaan van de veer 4. In Figuur 3 is verder nog een opening 47 van de bovenplaat 2 getoond. De opening 47 maakt toegang mogelijk tot 5 een bovenzijde van de stang 37. De stang 37 omvat hierbij bijvoorkeur een inbus-uitsparing waarin een inbussleutel kan worden gestoken om de stang 37 te draaien om de huls 20 in de juiste stand in te stellen.Here, too, it applies that a circumference of the bearing ring 6 is slightly smaller than the opening in the coupling member of the spring 4. Further, in Figure 3, an opening 47 of the top plate 2 is shown. The aperture 47 allows access to an upper side of the rod 37. The rod 37 herein preferably comprises a socket recess into which an Allen key can be inserted to turn the rod 37 to adjust the sleeve 20 to the correct position.

In een uitvoeringsvorm wordt de balanceerinrich-10 ting 1 uitgevoerd met een automatische instelbare veercon-structie, waarbij door middel van bijvoorbeeld een elektromotor via een eventuele overbrenging de stang 37 wordt rondgedraaid waardoor de huls 20 wordt verplaatst ten opzichte van het steunorgaan 21. De elektromotor wordt hier-15 bij bijvoorbeeld aangestuurd via een aparte besturingseenheid en/of de computer 6.In one embodiment, the balancing device 1 is provided with an automatically adjustable spring construction, wherein the rod 37 is rotated by means of, for example, an electric motor via a possible transmission, whereby the sleeve 20 is displaced relative to the support member 21. The electric motor is hereby controlled, for example, via a separate control unit and / or the computer 6.

Om het balanceersysteem 1 te kalibreren kan met behulp van de bovengenoemde sensor 23 een aantal metingen worden uitgevoerd. Figuur 4 toont een stroomdiagram met 20 systeemhandelingen die worden uitgevoerd voor het kalibreren volgens een uitvoeringsvorm. De handelingen kunnen handmatig dan wel geheel automatisch door de computer 6 worden uitgevoerd waarbij gebruik wordt gemaakt van de bovengenoemde motor die door de computer wordt bestuurd.To calibrate the balancing system 1, a number of measurements can be carried out with the aid of the aforementioned sensor 23. Figure 4 shows a flow chart with 20 system operations that are performed for calibration according to an embodiment. The operations can be performed manually or fully automatically by the computer 6, wherein use is made of the above-mentioned motor which is controlled by the computer.

25 Na de start 401 wordt een hoekmeting uitgevoerd, zie stap 402, door het uitlezen van een meetwaarde van de sensor 23. Daarna wordt bij stap 403 getest of de gemeten waarde binnen gespecificeerde niveaus ligt. Is dit niet het geval dan staat waarschijnlijk een persoon op de ba-30 lanceerinrichting 18, en wordt deze gewaarschuwd dat ze moet afstappen, zie 404. Indien de meetwaarde wel tussen de gespecificeerde niveaus ligt, wordt de vering gecontroleerd en een boven- en onderpositie van de huls 20 be- 11 paald. Hiertoe wordt eerst de huls 20 (ook wel instelkern 20 genoemd) naar beneden gedraaid, zie stap 405, waarbij getest wordt of de onderste positie bereikt is, zie test 406. De onderste positie kan bijvoorbeeld gedetecteerd 5 worden door een drukschakelaar die aan de onderzijde van de huls 20 is aangebracht zodanig dat deze bij bereiken van de onderste positie tegen een vast onderdeel, zoals de scharnierkoppeling 38 of eventueel de plaat 39 (zie Figuur 3), aankomt. Als de onderste positie is bereikt volgt een 10 stap 407 waarin het bereikte niveau wordt geijkt als zijn niveau 0,0. Vervolgens worden in stap 408, 409, 410 dezelfde acties uitgevoerd maar dan door de huls 20 naar boven te draaien en een bovenste positie te ijken.After the start 401, an angle measurement is performed, see step 402, by reading a measurement value from the sensor 23. Thereafter, it is tested at step 403 whether the measured value is within specified levels. If this is not the case, then probably a person is standing on the launcher 18, and is warned that she has to get off, see 404. If the measured value is between the specified levels, the suspension is checked and an upper and lower position of the sleeve 20. To this end, the sleeve 20 (also referred to as the adjustment core 20) is first rotated downwards, see step 405, wherein it is tested whether the lower position has been reached, see test 406. The lower position can be detected, for example, by a pressure switch located at the bottom. of the sleeve 20 is arranged such that when it reaches the lower position it comes into contact with a fixed component, such as the hinge coupling 38 or possibly the plate 39 (see Figure 3). When the lower position is reached, a step 407 follows in which the level reached is calibrated as its level 0.0. Subsequently, the same actions are performed in steps 408, 409, 410, but then by turning the sleeve 20 upwards and calibrating an upper position.

Nadat de onderste en bovenste positie zijn geijkt, 15 wordt de sensor 23 gekalibreerd. Hiertoe wordt in een stap 411 een hoekmeting uitgevoerd met de sensor 23. In een test 412 wordt getest of een bepaald aantal gewenste metingen is bereikt. Is dit niet het geval, dan wordt opnieuw een meting uitgevoerd. Is het aan gewenste metingen 20 uitgevloerd, dan volgt een stap 413 waarin een gemiddelde meetwaarde wordt gebruikt om als kalibratiewaarde in te stellen. Deze kalibratiewaarde vertegenwoordigt de horizontale stand van de bovenplaat 2. De procedure wordt beëindigd bij stap 414.After the lower and upper positions have been calibrated, the sensor 23 is calibrated. For this purpose, an angle measurement is carried out with the sensor 23 in a step 411. In a test 412, it is tested whether a certain number of desired measurements has been achieved. If this is not the case, a measurement is again made. If it has elapsed from desired measurements, a step 413 follows in which an average measurement value is used to set as the calibration value. This calibration value represents the horizontal position of the top plate 2. The procedure is terminated at step 414.

25 In Figuur 5 toont een stroomdiagram waarin een procedure wordt getoond voor het ophalen van meetwaarden door de elektronische schakeling die analoge waarde ontvangt van de sensor 23. De procedure begint bij een start stap 501, waarna een stap 502 volgt waarin een bericht 30 vanuit de computer 6 wordt ontvangen. Vervolgens wordt in een stap 503 aan de computer 6 gevraagd of één meetwaarde moet worden bepaald, of dat meer meetwaarden moeten worden bepaald. In het eerste geval volgt een stap 504 waarbij 12 slecht een enkele meetwaarde wordt verstuurd naar de computer 6, zie stap 504. In het tweede geval worden meerdere waarde verstuurd, zie stap 505. Vervolgens wordt in een stap 506 data opgehaald uit de sensor 23 en wordt de meet-5 waarde gesampled in een stap 507. Daarna wordt de gesamplede waarde gefilterd, zie stap 508. In een teststap 509 wordt gecontroleerd of nog meer samples nodig zijn. Indien dit zo is, dan volgt opnieuw stap 507. Indien voldoende samples verzameld zijn volgt stap 510 waarin de samples 10 naar de computer 6 worden gestuurd. Indien de meetwaardes automatisch naar de computer 6 moeten worden verstuurd, dan volgt stap 512 waarin getest wordt of een stopsignaal van de computer 6 is ontvangen. Is dit niet het geval, dan volgt stap 506. Is dit wel het geval, dan volgt stap 513 15 en is de procedure beëindigd.Figure 5 shows a flow chart showing a procedure for retrieving measured values by the electronic circuit that receives analog value from the sensor 23. The procedure starts at a start step 501, after which a step 502 follows in which a message 30 from the computer 6 is received. Next, in a step 503, the computer 6 is asked whether one measurement value must be determined, or whether more measurement values must be determined. In the first case a step 504 follows in which 12 only a single measured value is sent to the computer 6, see step 504. In the second case, a plurality of values are sent, see step 505. Next, in a step 506, data is retrieved from the sensor 23 and the measurement value is sampled in a step 507. Thereafter, the sampled value is filtered, see step 508. In a test step 509, it is checked whether more samples are needed. If this is the case, then step 507 follows again. If sufficient samples have been collected, step 510 follows in which the samples 10 are sent to the computer 6. If the measured values are to be sent automatically to the computer 6, then step 512 follows in which it is tested whether a stop signal has been received from the computer 6. If this is not the case, then step 506 follows. If this is the case, then step 513 follows and the procedure is terminated.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvormen. Andere uitvoeringsvormen zijn denkbaar. Zo kan bij-20 voorbeeld de kantelhoek geregistreerd worden door een andersoortige sensor zoals bijvoorbeeld een gyroscopische sensor, inclinometer, potmeter, joystick of rotary encoder. De scharnierkoppeling 22 kan ook uitgevoerd worden met een bol of komvormige koppeling, enkelvoudig- of even-25 tueel een flexibel scharnierpunt en kan ook instelbaar gemaakt worden om de moeilijkheid van de kantelbeweging in te kunnen stellen. De veren 4 kunnen enkel of dubbel uitgevoerd worden in dezelfde positie of eventueel een andere positie tussen de onderplaat 3 of de bovenplaat 2 en de 30 verstelbare huls 20. De verstelbare huls 20 kan met enkele sensoren gebruik maken van een automatische kalibratie zodat de juiste veerdruk altijd gegarandeerd blijft.In the foregoing, the present invention has been described with reference to a few preferred embodiments. Other embodiments are conceivable. For example, the tilt angle can be registered by a different type of sensor such as, for example, a gyroscopic sensor, inclinometer, potentiometer, joystick or rotary encoder. The hinge coupling 22 can also be designed with a spherical or cup-shaped coupling, single or possibly a flexible hinge point and can also be made adjustable to be able to adjust the difficulty of the tilting movement. The springs 4 can be made single or double in the same position or optionally a different position between the bottom plate 3 or the top plate 2 and the adjustable sleeve 20. The adjustable sleeve 20 can use an automatic calibration with an automatic calibration so that the correct spring pressure always guaranteed.

1313

Ook kunnen de kantelassen desgewenst vastgezet worden om de beweging van de bovenplaat te limiteren tot één as. Verder kan de maximale kanteling van de bovenplaat 2 beperkt worden door in hoogte verstelbare pinnen tegen 5 de bovenplaat te brengen, door de veren te limiteren in de beweging of door de kantelassen in het scharnierpunt (gedeeltelijk) vast te zetten. Een ander type veren kan ook gebruikt worden zoals bijvoorbeeld pneumatische cilinders, gasveren, hydraulische cilinders, duw- of trekveren. De 10 dataconnectie kan ook via een ander protocol of draadloos uitgevoerd worden.The tilt axes can also be fixed if desired to limit the movement of the top plate to one axis. Furthermore, the maximum tilt of the top plate 2 can be limited by placing height-adjustable pins against the top plate, by limiting the springs in the movement or by (partially) fixing the tilt axes in the pivot point. Another type of springs can also be used such as, for example, pneumatic cylinders, gas springs, hydraulic cylinders, push or pull springs. The data connection can also be performed via a different protocol or wirelessly.

De computer 6 kan los, in een zuil of embedded in de balanceerinrichting 18 geplaatst worden. Het beeldscherm 7 kan extra uitgevoerd worden met een drukgevoelige 15 laag of als een touch screen. Door het toevoegen van een drukmat bovenop de bovenplaat 2 kunnen er additionele voetpositie en voetdrukmetingen gedaan worden.The computer 6 can be placed separately, in a column or embedded in the balancing device 18. The screen 7 can additionally be designed with a pressure-sensitive layer or as a touch screen. By adding a pressure mat on top of the top plate 2, additional foot position and foot pressure measurements can be made.

Verschillende aspecten van verschillende uitvoe-20 ringen worden beschreven geacht in combinatie daarvan waarbij alle combinaties die op basis van dit document door een vakman kunnen worden gemaakt dienen te worden meegelezen. Deze voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de beschermingsomvang van de uitvinding. De 25 gevraagde rechten worden bepaald door de aangehechte conclusies .Different aspects of different embodiments are considered described in combination thereof, wherein all combinations that can be made by a person skilled in the art on the basis of this document must be read. These preferred embodiments are not limitative of the scope of the invention. The rights requested are determined by the appended claims.

30 1430 14

VerwijzingscijferlijstReference number list

Figuur 4 401 - start 5 402 = hoekmeting verrichten 403 = waarden binnen gespecificeerde niveau's 404 = gebruiker inlichten 405 = instelkern naarbeneden draaien 406 = bereikt? 10 407 = als niveau 0.0 instellen 408 = instelkern naarboven draaien 409 = bereikt? 410 = als niveau 1.0 instellen 411 = hoekmeting verrichten 15 412 = maal x herhaald? 413 = als calibratiewaarde instellen 414 - eindFigure 4 401 - start 5 402 = perform angle measurement 403 = values within specified levels 404 = inform user 405 = adjust core rotate down 406 = reached? 10 407 = set as level 0.0 408 = turn setting core upwards 409 = reached? 410 = set as level 1.0 411 = perform angle measurement 15 412 = times x repeated? 413 = set as calibration value 414 - end

Figuur 5 20 501 = start 502 = systeem bericht ontvangen 503 = vraagt één waarde of automatisch zenden 504 = enkele waarde versturen 505 = automatisch sturen van waarden 25 506 = data ophalen 507 = waarde samplen 508 = waarde filteren 509 = meer samples nodig? 510 = waarde naar systeem versturen 30 511 = automatisch of één waarde? 512 = stopsignaal? 513 = eind 1035297Figure 5 20 501 = start 502 = receive system message 503 = request one value or send automatically 504 = send single value 505 = send values 25 506 = retrieve data 507 = sample value 508 = filter value 509 = need more samples? 510 = send value to system 30 511 = automatic or one value? 512 = stop signal? 513 = end 1035297

Claims (13)

1. Balanceerinrichting waar een gebruiker op kan balanceren, omvattende: 5. een balanceerorgaan waar de gebruiker al dan niet met volledig gewicht op kan plaatsnemen; - een basisorgaan voor het plaatsen van de balanceerinrichting op een ondergrond; - een staafvormig steunorgaan ingericht tussen het 10 basisorgaan en het balanceerorgaan; - een scharnierkoppeling ingericht tussen het basisorgaan en het balanceerorgaan, waarbij het balanceerorgaan via de scharnierkoppeling en het steunorgaan is gekoppeld aan het basisorgaan, 15 zodanig dat het balanceerorgaan op een centrale plek wordt ondersteund en ten opzichte van het basisorgaan kan kantelen, de inrichting verder omvattend; - een huls die is ingericht om het steunorgaan, waarbij een positie van de huls in een lengterichting van 20 het steunorgaan instelbaar is; - een aantal verende elementen die ieder bij een eerste uiteinde daarvan scharnierbaar bevestigd zijn aan het basisorgaan of aan het balanceerorgaan en bij een tweede uiteinde scharnierbaar bevestigd zijn aan de huls. 25A balancing device on which a user can balance, comprising: 5. a balancing member on which the user can sit with or without full weight; - a basic member for placing the balancing device on a surface; - a rod-shaped support member arranged between the base member and the balancing member; - a hinge coupling arranged between the base member and the balancing member, wherein the balancing member is coupled to the base member via the hinge coupling and the support member, such that the balancing member is supported at a central location and can tilt with respect to the base member, further comprising the device ; a sleeve which is arranged around the support member, wherein a position of the sleeve can be adjusted in a longitudinal direction of the support member; - a number of resilient elements, each of which is pivotally attached to the base member or to the balancing member at a first end thereof and pivotally attached to the sleeve at a second end. 25 2. Balanceerinrichting volgens conclusie 1, en waarbij de scharnierkoppeling een cardankoppeling omvat.A balancing device according to claim 1, and wherein the hinge coupling comprises a cardan coupling. 3. Balanceerinrichting volgens één of meer van de 30 voorgaande conclusies, waarbij de balanceerinrichting vier verende elementen omvat. 10352973. Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the balancing device comprises four resilient elements. 1035297 4. Balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de verende elementen lineaire veren zijn.Balancing device according to one or more of the preceding claims, wherein the resilient elements are linear springs. 5. Balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de huls door middel van een schroefdraad in de lengterichting van het steunorgaan te verplaatsen is.5. Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the sleeve can be displaced in the longitudinal direction of the support member by means of a screw thread. 6. Balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het steunorgaan is vastgekoppeld aan het balanceerorgaan en de verende elementen scharnierbaar zijn bevestigd aan het basisorgaan.A balancing device according to one or more of the preceding claims, wherein the support member is coupled to the balancing member and the resilient elements are hinged to the base member. 7. Balanceerinrichting volgens één of meer van de conclusies 1-5, waarbij het steunorgaan is vastgekoppeld aan het basisorgaan en de verende elementen scharnierbaar zijn bevestigd aan het balanceerorgaan.Balancing device as claimed in one or more of the claims 1-5, wherein the support member is coupled to the base member and the resilient elements are hinged to the balancing member. 8. Balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het basisorgaan een plaatvormige constructie omvat.Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the basic member comprises a plate-shaped construction. 9. Balanceerinrichting volgens één of meer van de 25 voorgaande conclusies, waarbij het balanceerorgaan kantelbaar is ten opzichte van het basisorgaan over één of twee assen met een maximale kantelhoek tussen 15°-25°.9. Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the balancing member can be tilted relative to the base member over one or two axes with a maximum tilt angle between 15 ° -25 °. 10. Balanceerinrichting volgens één of meer van de 30 voorgaande conclusies, waarbij het balanceerorgaan een ronde bovenplaat omvat die groot en sterk genoeg is om een persoon te kunnen dragen als deze met het volle gewicht bovenop de bovenplaat staat.10. Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the balancing member comprises a round top plate that is large and strong enough to be able to carry a person when it is on top of the top plate with the full weight. 11. Balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de balanceerinrichting een sensor omvat voor het meten van de kanteling van het ba- 5 lanceerorgaan ten opzichte van het horizontale vlak.11. Balancing device as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the balancing device comprises a sensor for measuring the tilt of the balancing member relative to the horizontal plane. 12. Balanceerinrichting volgens conclusie 11, waarbij de sensor een accelerometer omvat voor het meten van een hoekversnelling van de kanteling van het balan- 10 ceerorgaan.12. Balancing device as claimed in claim 11, wherein the sensor comprises an accelerometer for measuring an angular acceleration of the tilt of the balancing member. 13. Balanceersysteem omvattende een balanceerinrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het balanceersysteem verder omvat: 15. een computer ingericht om een signaal te ontvan gen van de sensor, en voor het laden van een programma dat het signaal gebruikt om een aantal specifieke acties uit te voeren; - een beeldscherm voor het weergeven van gegevens 20 aan de gebruiker. 1 0 35297A balancing system comprising a balancing device according to one or more of the preceding claims, wherein the balancing system further comprises: 15. a computer adapted to receive a signal from the sensor, and for loading a program that uses the signal to implement specific actions; - a screen for displaying data to the user. 1 0 35297